Ученые нашли новый материал для искусственного сердца

Ученые из Корнельского Университета США создали новый легкий эластичный материал с эффектом памяти формы.  Он может применяеться в протезировании, изготовлении неестественных органов, а также в так называемой мягкой робототехнике – создании неестественных устройств, выстроенных по правилам, скопированным в живой природе. Работа размещена в издании Advance Materials.

Материал представляет собой пористую эластичную силиконовую пену, из которой в соответствии с созданной авторами методике, возможно взять устройство любой нужной формы.  Для этого жидкую базу пены, складывающуюся из силиконового эластомера – полидиметилсилоксана  и легко разлагаемой соли – гидрокарбоната аммония NH4HCO3, заливают в форму, а после этого подвергают термической обработке.

В следствии полидиметилсилоксан загустевает, образуя эластичную базу нового органа либо устройства, а гидрокарбонат аммония всецело разлагается на летучие компоненты – углекислый газ, аммиак и воду, и на его месте остаются связные полости. В случае если требуется создать нерастяжимый каркас либо обеспечить растяжение лишь отдельных частей устройства, в форму в нужных местах додают углеродное волокно.

Так, через оказавшийся материал возможно пропускать воздушное пространство либо жидкости, к примеру кровь, в случае если придать ему форму сердца. Дабы наполнитель не выливался через случайные отверстия, часть поверхности для того чтобы «сердца» покрывают узким слоем эластомера без добавления соли, что по окончании термической обработки герметично закрывает ненужные поры.

За счет добавления термически разлагаемых солей авторы добились упрощения процесса создания связных пор в таких материалах. Ранее для этого необходимо было изготовлять сложные заливочные матрицы, всецело повторяющие внутреннее устройство, а предложенная методика разрешает приобретать поры посредством несложной термической обработки.

Ученые нашли новый материал для искусственного сердца

Внешний вид неестественного сердца, сделанного из нового материала. Фотография: Cornell University

Жидкостные эластомерные актюаторы – класс эластичных устройств, талантливых легко деформироваться под действием давления, прилагаемого к внутренним полостям устройства, к примеру, пропуская через них жидкости либо воздушное пространство.  Под действием внутреннего давления они смогут изгибаться, расширяться либо закручиваться, повторяя перемещения органов либо разрешая роботам мягко общаться с хрупкими объектами.  Месяц назад авторы данного изучения внесли предложение применить 3D-печать, опубликовав результаты в издании Bioinspiration Biomimetics, а сравнительно не так давно нашли еще более несложный и недорогой метод.

Создатель: Митрофанова Екатерина

Напечатанное на 3D-принтере искусственное сердце протестировали в Швейцарии


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: